Раздел 1. Выбор электродвигателя и кинематико-динамический расчёт приводной станции
ДЕТАЛИ МАШИН
И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
Курсовой проект
РАСЧЕТ И КОНСТРУПРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА МАШИННОГО АГРЕГАТА с использованием систем автоматизированного проектирования
APM Winmachine и КОМПАС-3D»
Студент ___________
Шифр ______
Руководитель:
д.т.н., проф. Поболь О.Н.
Москва – 2013
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Задана схема привода механического агрегата (рис.А), мощность на его ведомом валу Р3 =3,2 кВт и частота вращения этого вала n3 = 115 об/мин.
Требуется:
· выбрать электродвигатель и выполнить кинематический и динамический расчет привода;
· выполнить расчет и клиноременной передачи генерацию чертежа ведомого шкива;
· выполнить расчет зубчатой передачи цилиндрического редуктора и генерацию чертежа ведомого зубчатого колеса;
· выполнить проектный расчет валов редуктора и подбор подшипников;
· разработать эскиз компоновки редуктора;
![]() | |||||||
![]() | |||||||
| |||||||
|
Рис. А. Схема приводной станции конвейера
1 – ведущий вал приводной станции (вал электродвигателя);
2 – промежуточный вал станции (ведущий вал редуктора);
3 – ведомый вал приводной станции (редуктора).
Работа содержит пояснительную записку с расчётами, чертежи отдельных деталей, а также компоновочный эскиз и чертеж редуктора приводной станции, выполненные с использованием систем автоматизированного проектирования АПМ WinMachine и КОМПАС-3D.
Введение. Современные системы автоматизированного проектирования машин
Проектирование, технологическая подготовка производства и испытания машин и механизмов, а также и само производство в настоящее время выполняется с использованием специализированных систем автоматизированного проектирования (САПР). Это одновременно с ускорением производственного цикла и повышением качества выпускаемой продукции обеспечивает высокую экономическую. эффективность (не менее 30%). Интегрированные программные комплексы CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM, включающие в себя пакеты программ для сквозной конструкторско-технологической подготовки и организации автоматизированного производства:
CAD – САПР-программы для черчения и пространственного моделирования;
CAE – расчетные инженерные программы;
CAM –модули подготовки программ для станков с ЧПУ;
CAPP – САПР для технологической подготовки производства и технического нормирования;
PDM – программа электронного документооборота и управления проектами.
Настоящая курсовая работа имеет целью выполнение инженерных расчетов и отдельных этапов проектирования традиционными методами и с применением специализированных САПР APM WinMachine и КОМПАС-3D, что позволяет студентам практически оценить возможности и преимущества систем автоматизированного проектирования.
Система APM WinMachine
Базовым программным комплексом такого типа является система автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства – комплекс APM WinMachine (компания АПМ, Россия). Инструментально-экспертная система автоматизированного расчета и проектирования в машиностроении и строительстве APM WinMachine представляет собой энциклопедию по машиностроению, включающую инструменты и программы для автоматизированного расчета и проектирования деталей машин, механизмов, элементов конструкций и узлов. Кроме этого, она имеет современные графические средства, встроенные базы данных, необходимую информационную базу знаний, разветвленную систему подсказок и электронный учебник по основам проектирования машин.
В работе используются программный модуль WinTrans - модуль проектирования передач вращения. Этот модуль предназначен для расчета всех типов зубчатых передач, а также червячных, ременных и цепных передач, и выполнения чертежей элементов этих передач в автоматическом режиме;
Система КОМПАС-3D
Наибольшее распространение в конструкторской практике среднего уровня в стране получил программный комплекс КОМПАС-3D (компания Аскон, Россия). В настоящее время российская компания Аскон является ведущим разработчиком систем для автоматизации машиностроительных и технологических предприятий. Она разрабатывает системы для автоматизированного проектирования, технологической подготовки производства. документации и управления жизненным циклом изделия (CAD/CAM/PLM-системы). Облегчённая некоммерческая версия КОМПАС-3D LT V9/V10/V12 Plus предназначена для выполнения учебных проектно-конструкторских работ.
Система КОМПАС-3D предназначена для создания двумерных и трехмерных ассоциативных моделей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как оригинальные, так и стандартизованные конструктивные элементы. Параметрическая технология позволяет быстро получать модели типовых изделий на основе однажды спроектированного. прототипа. Многочисленные сервисные функции облегчают решение вспомогательных задач проектирования и обслуживания производства.
Ключевой особенностью КОМПАС-3D является использование собственного математического ядра и параметрических технологий, разработанных специалистами АСКОН. Основная задача, решаемая системой — моделирование изделий с целью существенного сокращения периода проектирования и скорейшего их запуска в производство. Эти цели достигаются благодаря возможностям:
· быстрого получения конструкторской и технологической документации, необходимой для выпуска изделий (3D-моделей и сборочных чертежей, спецификаций, деталировок и т.д.);
- передачи в электронном виде геометрии изделий в расчетные пакеты;
- передачи геометрии в пакеты разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ,
- создания дополнительных изображений изделий (например, для составления каталогов, создания иллюстраций к технической документации и т.д.);
- наличия обширного набора библиотек параметрических элементов: библиотеки стандартных элементов, библиотеки конструктивных элементов (отверстия, канавки, элементы валов и т.п.), библиотеки элементов схем (гидравлика, пневматика, радиодетали и т.п.), библиотеки станочных приспособлений и др.;
- возможности легко создавать и редактировать библиотечные элементы, создавать свои библиотеки обычными средствами системы без применения каких-либо языков программирования.
Раздел 1. Выбор электродвигателя и кинематико-динамический расчёт приводной станции
1. Общий КПД привода равен
|
![Раздел 1. Выбор электродвигателя и кинематико-динамический расчёт приводной станции Раздел 1. Выбор электродвигателя и кинематико-динамический расчёт приводной станции - student2.ru](/images/tekhnologii/razdel-1-vybor-yelektrodvigatelya-i-kinematiko-dinamicheskiy-raschyot-privodnoy-stancii-1845829-5.gif)
где
= 0,95 - КПД клиноремённой передачи;
= 0,99 - КПД пары подшипников;
= 0,98 - КПД прямозубого зацепления.
2. Требуемая мощность электродвигателя равна
3,2/0,91 = 3,5 кВт,
где P3 = 3,2 - мощность на ведомом валу передачи, кВт.
По справочной таблице приложения методических указаний выбран асинхронный электродвигатель марки 4А100L4
Рэл = 4 кВт;
n1 = 1430 об/мин;
149,7 рад/с.
3. Общее передаточное отношение передачи составляет
= 12,4.
4. Распределяем общее передаточное отношение по ступеням
По таблице П.4 приложения 1 методических указаний принимаем стандартное передаточное отношение редуктора uред = 4, тогда передаточное отношение ремённой передачи составляет
12,4/4 =3,1.
5. Определяем угловые скорости ωi и вращающие (крутящие) моменты Тi на валах:
· вал 1
ω1 = 149,7 рад/с;
= 23 Нм;
· вал 2
48,3 рад/с;
= 68,8 Нм;
· вал 3
12 рад/с;
= 266,7 Нм.